Урок 10. Алюминий

Урок по теме “Алюминий”

Разделы: Химия

Цели урока: систематизировать и конкретизировать знания учащихся о физических и химических свойствах металлов на примере алюминия; наглядно показать учащимся взаимосвязь строения вещества и его свойств с областями применения. На примере изучаемого материала развивать мотивацию и познавательный интерес к предмету, умения рассуждать, обобщать и анализировать изучаемый материал.

Тип урока: комбинированный.

Методы урока: проблемно-поисковый с использованием активных форм обучения.

Межпредметные связи: физика, биология, история.

Оборудование: мультимедиа проектор, ПК, Интерактивная доска. Химические реактивы: алюминий (зачищенные гранулы), NaOH, HСl, 4 пробирки, штатив для пробирок, коллекция “Металлы и сплавы”.

I. Организационный момент (1-2 мин.)
II. Изучение нового материала (25–30 мин.)
III. Подведение итогов объяснения (2-3 мин)
IV. Закрепление знаний. Составление эссе (5–7мин.)
V. Подведение итогов, домашнее задание (2–3 мин.)

Содержание урока

I. Организационный момент (1-2 мин.)

Приветствие. Отметка отсутствующих. Активизация класса на усвоение нового материала.

II. Изучение нового материала (25–30 мин.)

В начале урока создается стадия вызова (актуализация имеющихся знаний и формирование познавательного интереса к изучаемому материалу) с помощью демонстрации слайда через проектор, на котором представлены изображения изделий из алюминия.

Учитель ставит вопрос: “Что может объединять эти изображения?” Слайд.1

Если ученики затрудняются дать ответ, учитель задает наводящие вопросы типа – почему представлено изображение электрических проводов? Что может быть общего между кухонной посудой, самолетом, плавательным судном? и т.д.

Слайда 2: “Какой металл или сплав на его основе применяется во всех представленных областях промышленности?”

Слайд 3: “Что вам известно об этом металле? На каких свойствах основано использование этого металла?”

(все высказывания учащихся фиксируются на доске, запись остается до конца урока).

Вторая стадия урока – осмысления (учащиеся, вступая в непосредственный контакт с новой информацией через рассказ учителя, а также на основе систематизации ранее полученных знаний, об общих свойствах металлов, изучают свойства алюминия).

Изучение нового материала проводится по соответствующему плану, необходимые записи делаются учениками в тетради:

1. Открытие алюминия. Слайд 4: “Как был открыт алюминий?”

Рассказ учителя: Уже в эпоху античности многие учёные предполагали возможное существование алюминия.

Название “алюминий” происходит от лат. alumen – так ещё за 500 лет до н.э. называли алюминиевые квасцы, применяемые как протрава при крашении тканей или дубления кожи, т.е. alumen – алюминиевые квасцы.

Впервые алюминий был получен датским физиком Ган Христиан Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути. Однако промышленный способ был предложен в 1854г французским химиком А.Э. Сент-Клер Девиль восстановлением двойного хлорида алюминия и натрия Na3AlCl6 металлическим натрием.

Слайд 5: “Драгоценный алюминий”

В настоящее время алюминий является одним из самых популярных и нашедших широкое применение металлов. Даже не верится, что этот металл открыли только в середине девятнадцатого века. И сначала его считали одним из ценнейших благодаря удивительным качествам: по цвету белый подобно серебру, легкий по весу и не подверженный воздействию окружающей среды. Стоимость его была выше, чем у золота. Само собой, такой металл первым делом нашел свое применение в создании ювелирных изделий и дорогих элементах декора.

Стоимость алюминия была выше цен на золото, он был белого цвета (цвет серебра), лёгкий по весу, не подвергался воздействию окружающей среды.

Одной из самых больших коллекций предметов из алюминия (свыше 16 тысяч изделий) находится во Франции – стране, в которой этот металл был получен впервые.

Император Наполеон III не скрывал гордости за открытие, которое было совершено под его личным покровительством, и называл алюминий “своим металлом”. Слайд 6. “Драгоценный алюминий”

Алюминий, как и все необычные научные открытия того времени, должен был обрести великое будущее. Постепенно зародилась определенная мода на алюминий. Его считали благородным малоизученным металлом, используемым исключительно для создания произведений искусства. Самые редкие из них были изготовлены из чистого алюминия, остальные – из сплава алюминия и меди, который называли “бронза алюминия”.

На один из юбилеев Д.И. Менделееву подарили драгоценные, изготовленные из чистого алюминия химические весы – электрохимический способ получения этого “дешёвого” металла был тогда не известен, хотя в лаборатории Дмитрия Ивановича есть указания на эту технологию.

В 60-х годах XIX века в Англии любая модница имела хотя бы несколько алюминиевых украшений. Во Франции были знамениты первые ювелирные изделия из алюминия, созданные ювелиром и скульптором по металлу Онорэ Северином Бурдонклем. Из его работ 1855–1860-х годов остались несколько алюминиевых кубиков и игрушечный скипетр наследного принца, а также три браслета.

Но со временем алюминий стал падать в цене. Если в 1854–1856 годах стоимость одного килограмма алюминия составляла 3 тысячи старых франков, то в середине 1860-х годов за килограмм этого металла давали уже около ста старых франков. Впоследствии из-за низкой стоимости алюминий вышел из моды.

Читайте также:
Урок 14. Азот и фосфор

Нахождение в природе. Слайд 7: “Почему алюминий назвали “Серебром из глины”?” Какое место по распространённости занимает алюминий среди элементов и металлов?

  • Содержание в земной коре по массе – 8,8%
  • По распространённости занимает третье место среди всех элементов, после кислорода и кремния.
  • На первом месте среди металлов
  • В свободном виде алюминий в силу своей активности в природе не встречается, а существует только в виде соединений – минералов.

Рассказ учителя: красная глина, коричневая глинистая грязь, белая и синеватая глина в своем составе содержат оксид алюминия Al2O3. Поэтому глину относят к классу минералов-алюмосиликатов (каолин, полевой шпат, нефелин) – вулканического происхождения. Минерал осадочного происхождения – боксит, похож на глину, но лишен свойственной ей пластичности. Залежи бокситов находятся на западном и южном склонах Урала и тянутся до степей Северного Кавказа. Крупнейшие месторождения нефелина обнаружены в Красноярском крае. (Важнейшие месторождения можно показать на физической карте).

Химические формулы минералов, содержащих алюминий.

  • Глинозём (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
  • Бокситы 30% – 60% Al2O3 (Al2O3*H2O c примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)
  • Корунд минерал состава Al2O3
  • Алунит KAl(SO4)2* 2Al(OH)3
  • Нефелин KNa3[AlSiO4]4

2. Физические свойства алюминия Слайд 8: “Какие физические свойства нашли практическое применение алюминия?”

Какими свойствами обладает алюминий как типичный металл?

Задание учащимся: Соотнесите физические свойства алюминия с областью его применения.

Взаимосвязь области применения и физических свойств алюминия

2. Высокая электропроводность

3. Высокая пластичность, непрозрачность

4. Лёгкий (плотность 2,7г/см 3 )

5. t o пл.= 660 о C

6. Коррозийная стойкость

3. Антикоррозийное покрытие, легирование сталей

4. Конструкционный материал в строительстве

5. Изготовление сплавов (дюралюминий) (показ из коллекции)

6. Электрические провода, ЛЭП

7. Тепловое оборудование

8. Изготовление зеркал

4. Строение атома Слайд 9: “Чем объяснить активность алюминия?”

(Учащиеся высказывают свои предположения) и изучается строение атома химического элемента.

1) Характеристика элемента по положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Порядковый номер – 13, Период – III, Группа – 3 А-подгруппа

2) Строение атома

Электронная формула 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

На внешнем энергетическом уровне находится 3 электрона, поэтому при отдаче электронов атом приобретает степень окисления “+3”, однако такая степень окисления высока для металлов, поэтому соединения этого металла проявляют амфотерные свойства (обсуждаются возможные степени окисления, проявляемые алюминием в окислительно-восстановительных реакциях)

Степень окисления: 0; +3 Al 0 ; Al +3

5. Химические свойства алюминия

С какими веществами реагирует алюминий? Какие свойства проявляет алюминий в окислительно-восстановительных реакциях?

  • взаимодействие алюминия с соляной кислотой
  • взаимодействие алюминия с концентрированным раствором щелочи
  • (учащиеся записывают уравнения химических реакций на доске и в тетради)

    Слайд 10: “Какие химические свойства нашли практическое применение алюминия?” (на экране появляется левая часть слайда 10)

    Вначале обсуждается вопрос взаимодействия с простыми веществами. По щелчку на экране появляется левая часть уравнения химической реакции, правую часть учащиеся записывают на интерактивной доске и в тетради, расставляя коэффициенты. Обращается внимание на восстановительные свойства алюминия. Затем обсуждается вопрос взаимодействия алюминия со сложными веществами. В заключении делается вывод, что алюминий обладает амфотерными свойствами.

    (появляется правая часть слайда 10) Выполняется задание учащимися.

    Задание учащимся: соотнесите химические свойства алюминия с областью его применения.

    Взаимосвязь области применения и химических свойств алюминия

    1. 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

  • 4 Al + 3O2 = 2Al2O3
  • 2Al + 3S = Al2S3
  • 2Al + N2 = 2AlN
  • 4Al + 3C = Al4C3
  • Взаимодействие со сложными веществами

  • 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
  • 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

    алюминий проявляет амфотерные свойства

    1. Изготовление кухонной посуды

    2. Получение металлов – алюмотермия

    3. Изготовление коррозийно-стойких сплавов

    4. Получение сероводорода

    5. Аппараты пищевой промышленности

    6. Транспорт и хранение химических веществ

    7. Легирующая добавка в сплавах

    6. Получение алюминия в промышленности Слайд 11. “Как получают алюминий в промышленности?”

    Электролиз раствора чистого Аl2О3 в расплавленном криолите Nа3АlF6 с добавкой АlF3

    7. Каково значение алюминия для живых организмов? Слайд 12.

    Рассказ учителя: Алюминий входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10 -3 до 10 -5 % алюминия (на сырое вещество). Алюминий накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание алюминия колеблется от 4мг (например, картофель) до 46мг (желтая репа) на 1кг сухого вещества, в продуктах животного происхождения – от 4мг (мёд) до 72мг (например, говядина) на 1кг сухого вещества. В суточном рационе человека содержание алюминия достигает 35–40мг

    Алюминий зарегистрирован как пищевая добавка E173. Относится к категории пищевых красителей используемых для придачи цвета продуктам питания или восстановления цвета продуктов утраченных при обработке. Пищевая добавка E173 входит в список не имеющих разрешения к применению в пищевой промышленности в Российской Федерации, так как не прошла тестов и испытаний. Вредное действие на организм человека пока не установлено.

    III. Подведение итогов объяснения (2-3 мин)

    Слайд 13. “Алюминий”. В заключительной стадии урока создается стадия рефлексии (учащиеся закрепляют полученные знания, и происходит “присвоение” этих знаний в собственные представления). На экране демонстрируется слайд 1. (14 в презентации) и учитель возвращается к первоначальным высказываниям учеников, которые были зафиксированы на доске вначале урока. Учащиеся сами определяют верные и неверные предположения и при ответе на вопрос “Что объединяет все эти изображения?” рассказывают области применения металла, связывая их со свойствами элемента.

    IV. Закрепление знаний. Составление эссе (5–7мин.)

    В этой части урока учащимся предлагается на отдельном листочке составить эссе об алюминии в течение 5-7мин. ЭССЕ – составление сжатого краткого рассказа. При написании рассказа разрешается пользоваться текстом учебника и записями в тетради. Слайд 15 “Составление ЭССЕ”

    V. Подведение итогов, домашнее задание (2-3 мин.)

  • Википедия
  • Габриелян О.С. Химия. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян. – 14-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2008. – 270, [2] c.: ил.
  • Ершов Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учеб. для вузов / Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.; Под ред. Ю.А.Ершова. – 30-е изд., стер – М.: Высш. шк., 2002. – 560 с.: ил.
  • Лидин Р.А. Химические свойства неорганических веществ: учеб. пособие для вузов/ Р.А.Лидин, В.А.Молочка, Л.Л.Андреева; Под ред. Р.А.Лидина. – М.: Химия, 1996. 480 с.: ил
  • Питряков-Соколов И.П. Популярная библиотека химических элементов книга 1-ая. Водород, палладий. Изд. 2-е исправ. и допол. Изд. “Наука”. – М.: 1977. – 567 с.
  • Степин Б.Д. Неорганическая химия: учеб. для хим. и химикотехнол. спец. вузов / Б.Д.Степин, А.А.Цветков; Под ред. Степина Б.Д. – М.: Высш. шк., 1994. – 608 с.: ил.
  • Третьякова Ю.Д. Неорганическая химия: в 3 т. / Под ред. Ю.Д.Третяковой. Т.2: Химия непереходных элементов: Учебник для студ. высш. учеб. завед. / А.А.Дроздов, В.П.Зломанов, Д.Н.Мазо, Ф.М.Спиридонов. – М.: Издательский центр “Академия”, 2004. – 368 с.
  • Урок 10. Алюминий

    Ключевые слова конспекта: алюминий, свойства алюминия, получение и применение алюминия, алюмосиликаты, глина, оксид алюминия, боксит, дюралюмин, дюраль.

    Алюминий Al – элемент № 13, 3–го периода, IIIA группы, Ar (Al) = 27. Электронная конфигурация невозбуждённого атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 :

    Алюминий является р-элементом. В своих соединениях он всегда имеет степень окисления +3. Оксид и гидроксид алюминия (Al2O3 и Al(ОН)3 соответственно) амфотерны. Существует водородное соединение алюминия – гидрид алюминия AlH3 (алан) – белый порошок.

    По распространённости в земной коре алюминий занимает 4-е место (после О, Si, Н). Основная масса алюминия сосредоточена в алюмосиликатах. Продуктом разрушения алюмосиликатов является глина, она состоит из каолинита – Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O. Обычно глина содержит примесь соединений железа, придающую ей бурый цвет. Из других минералов наибольшее распространение имеет боксит – Al2O3nH2O.

    АЛЮМИНИЙ – ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО

    Алюминий – серебристо-белый металл (на воздухе покрывается плотной тонкой плёнкой оксида), плотность 2,7 г/см 3 (лёгкий металл), легкоплавкий (t°пл. = 660 °С).

    На воздухе алюминий покрывается прочной тончайшей (10 –8 м) защитной плёнкой оксида, которая препятствует проникновению кислорода к металлу и практически полностью прекращает дальнейшее окисление.

    Алюминиевый порошок сгорает при нагревании в кислороде:

    При окислении алюминия выделяется большое количество теплоты. Нагретый порошок алюминия при попадании в атмосферу кислорода реагирует с выделением огромного количества теплоты, достигается температура до 3000–3500 °С. Тепловой эффект реакции алюминия с кислородом чрезвычайно высок, образование этого соединения энергетически очень выгодно.

    При нагревании алюминий легко реагирует с серой:

    Алюминиевый порошок легко реагирует с галогенами и сгорает в атмосфере хлора. Кусочек алюминия, с которого снята оксидная плёнка, бурно реагирует с бромом. Эти реакции идут без нагревания:

    Алюминиевый порошок реагирует с кристаллическим йодом, в присутствии катализатора (или при нагревании) выделяются капельки воды.

    Алюминий без оксидной плёнки реагирует с азотом при сильном нагревании (800–1200 °С), образуя нитрид алюминия:

    При сильном нагревании (1500–1700 °С) алюминий реагирует с углеродом (графитом) с образованием карбида алюминия:

    Алюминий непосредственно не реагирует с водородом. Гидрид алюминия получают косвенным путём.

    Алюминий энергично взаимодействует с водой, если механическим путём или амальгамированием снять предохраняющее действие оксидной плёнки:

    Вследствие высокого теплового эффекта соединения алюминия с кислородом алюминий активно восстанавливает многие металлы из оксидов (алюмотермия):

    При этом реакция обычно сопровождается выделением большого количества тепла и повышением температуры до 1200–3000 °С. Алюмотермия применяется в производстве марганца, хрома, ванадия, вольфрама, ферросплавов.

    Как метод получения металлов, алюмотермия была предложена Н. Бекетовым в 1859 г. Её используют для получения многих металлов (Мп, Cr, V, W, Sr, Ва и др.).

    Алюминий реагирует с галогеноводородными кислотами, разбавленной серной и азотной кислотами с образованием солей, в которых алюминий находится в катионной форме, и выделением водорода. Например:

    Алюминий не реагирует с азотной и серной концентрированными кислотами в обычных условиях. На поверхности алюминия образуется защитная оксидная плёнка, алюминий пассивируется. Алюминий реагирует с разбавленной азотной кислотой (2–3 моль/л) с образованием нитрата алюминия, нитрата аммония и воды:

    Алюминий активно взаимодействует с растворами щелочей. Щёлочи растворяют оксидную плёнку на поверхности алюминия. Образуются соли, в которых алюминий находится в анионной форме, и выделяется водород:

    Алюминий реагирует с растворами солей, восстанавливая катионы менее активных металлов (металлов, расположенных в ряду напряжений правее алюминия):

    ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

    Основным сырьём для производства алюминия служат бокситы, содержащие 32–60% глинозёма Al2O3. Алюминий получают электролизом расплава глинозёма Al2O3 в расплавленном криолите Na3AlF6. В электролизёре находится 6–8% глинозёма и 92– 94% криолита. Криолит в ходе электролиза не расходуется. Его получают искусственным путём – взаимодействием Al(ОН)3, HF и Na2CO3.

    На катоде происходит восстановление алюминия: Al 3+ + 3е – → Al 0 ,

    на аноде – окисление его оксида: 2Al2О3 – 12е – → 4Al 3+ + 3O2↑,

    а затем вторичная реакция на аноде: С + O2 СO2 или 2С + O2 → 2СО

    По широте применения сплавы алюминия занимают 2–е место после чугуна и стали. Алюминий – основа лёгких сплавов (например, дюралюмина, силумина), его применяют для производства различных ёмкостей и аппаратов, фольги и проволоки, в качестве раскислителя стали и восстановителя в алюмотермии. Высокая электропроводность и коррозионная стойкость позволяют применять aлюминий для изготовления электрических проводов, кабелей, конденсаторов. Лёгкость, коррозионная стойкость алюминия и относительная нетоксичность его соединений позволяют применять aлюминий для изготовления бытовой посуды, а алюминиевую фольгу – в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.

    Из сплавов алюминия наиболее распространены дюралюмин, сокращённо – дюраль. Большую твёрдость дюралю по сравнению с чистым алюминием придают добавки меди, марганца и т. д. Дюралюмин – основной конструкционный материал в самолётостроении. Сплавы алюминия широко используются в автомобилестроении, судостроении, авиационной технике.

    Конспект урока по химии «Алюминий: характеристика и свойства». Выберите дальнейшее действие:

    • Вернуться к Списку конспектов по химии
    • Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
    • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

    Алюминий. Химия. 9 класс. Разработка урока

    Цель урока – создать условия для формирования основных химических компетенций.

    Задачи

    • Обучающая. Освоение важнейших знаний о строения атома, физических и химических свойств простого вещества алюминия; амфотерного характера соединения алюминия — оксида и гидроксида; применение алюминия и его соединений. Овладение умениями наблюдать химические явления, проводить химический эксперимент.
    • Развивающая. Формирование аналитических навыков, умения обобщать и делать выводы. Развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе усвоения химических знаний и проведения химического эксперимента; самостоятельного приобретения новых знаний по химии в соответствии с возникающими жизненными потребностями.
    • Воспитательная. Формирование ключевых компетенций – готовности учащихся использовать усвоенные знания, умения и способы деятельности в реальной жизни для решения практических задач. Воспитание научного мировоззрения и убежденности в познаваемости химической составляющей картины мира, умения работать в паре и группе, самостоятельно трудиться, умения рефлексии. Формирование культуры химического эксперимента.

    Тип урока: комбинированный урок.

    Методы: проблемное изложение, частично-поисковые.

    Формы организации урока: фронтальная работа, индивидуальная работа, микрогруппы, парная работа.

    Оборудование урока: мультимедийный проектор, ПК с доступом в сеть Интернет (по возможности), электронные образовательные ресурсы:

    • электронное приложение к учебнику «Химия – 9» О.С. Габриелян (издательство Дрофа) http://www.drofa.ru/cat/product5248.htm;
    • единая коллекция ЦОР http://school-collection.edu.ru/ – OMS Module file (.oms);
    • материалы по теме «Алюминий» http://school-collection.edu.ru/catalog/search/?text=%E0%EB%FE%EC%E8%ED%E8%E9&context=all&onpage=20&page=2;
    • химические реагенты (Al – фольга, гранулы, AlCl3, NaOH, HCl) и лабораторное оборудование (штатив, пробирки, тигельный щипцы, горелка, спички).

    Ход урока

    1. Организационный момент

    «В каждом булыжнике на мостовой присутствуют все элементы Периодической системы» – немецкие химики Вальтер и Ноддак.
    Перефразируя, в каждом булыжники есть этот металл!

    2. Организация проверки знаний

    Но начнем мы урок с проверки знаний по теме «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы»

    На индивидуальных карточках даны задания по теме. Время выполнения 10 минут (приложение 1).

    3. Изучение нового материала

    1) Настрой на изучение нового материала

    Изучая тему металлы, мы уже познакомились с некоторыми металлами… Это? (щелочные металлы, щелочноземельные металлы).

    Металлы и изделия из них – это неотъемлемая часть жизни человека, части экономических отношений. Из собственного опыта вы знаете, что цена металлов очень варьирует: есть дешевые, а есть более дорогие. От чего это зависит? …

    Я хочу рассказать еще об одном драгоценном металле.

    В 19 веке этот металл был очень дорогим. Из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III (Племянник Наполеона 1) заказал из него пуговицы. В 1860-е годы каждая парижская модница непременно должна была иметь в своем наряде хотя бы одно украшение из этого металла, ценившегося выше серебра и золота. По приказу Наполеона III были изготовлены столовые приборы из этого металла, которые подавались на торжественных обедах императору и самым почётным гостям. Другие гости при этом пользовались приборами из традиционных драгоценных металлов — золота и серебра.

    Д.И. Менделееву в 1889 г. были подарены весы с чашами из золота и этого металла.

    Как вы думаете, о каком металле идет речь?

    Сейчас это дешевый металл. Его еще называют металлом проводов, крылатым металлом… Да, это алюминий!

    Запишем тему урока «Алюминий».

    Целью нашего урока будет изучить строения алюминия, химические свойства этого металла и его соединений, а так же рассмотреть применение алюминия в жизни человека.

    2) Постановка проблемы урока

    Ученые считают алюминий металлом 21 века.

    Что можете вы сказать по этому поводу?

    Вы слышали, где применяется алюминий?

    А почему его называют крылатым металлом?

    А банку Coca-cola видели? Из чего она?

    Почему же этот металл так широко применяется?

    Предположения и выводы учеников…

    3) Изучение положение химического элемента алюминия в ПСХЭ и строения атома алюминия

    Используя текст параграфа 13, составьте электронную и графическую формулы строения атома алюминия. Работаем в парах.

    Какие свойства проявляет алюминий? (Восстановительные.)

    Какие степени окисления проявляет алюминий? Почему?

    Работа с интерактивной схемой электронного учебника – самопроверка (приложение 2)

    4) Изучение физических свойств простого вещества алюминия

    Докажите, что простое вещество, образованное химическим элементом алюминия, металл.

    Лабораторный опыт в парах: на столе лежат кусочки фольги из алюминия, гранулы алюминия, брусочки алюминия.

    Из параграфа 13 учебника выпишите физические свойства простого вещества алюминия.

    Работа с интерактивной схемой электронного учебника (приложение 3).

    5) Изучение химических свойств алюминия

    Чтобы изучить химические свойства алюминия, надо обратиться к ряду активности металлов.

    Где в ряду активности стоит алюминий?

    Какой это металл? (Активный.)

    А как активные металлы реагируют с водой? (С образованием гидроксида и водорода.)

    Хорошо, а вспомните, пожалуйста, об алюминиевых чайнике или кастрюлях в нашей столовой… Там кипятят! воду, и ничего не происходит…, или происходит?

    Смотрим видеоопыт «Взаимодействие алюминия с водой».

    Запишем ухр, сделаем выводы (об оксидной пленке).

    Теперь рассмотрим, как оксидная пленка влияет на плавление алюминия.

    Какова температура плавления металла? (660° С)

    А температура горелки? (1200° С)

    Можно предположить, что алюминий будет образовывать расплавленные капли? (Нет, сгорает.)

    Демонстрация горения алюминиевой фольги

    Делаем выводы по увиденному опыту.

    Запишем ухр горения алюминия.

    Скажите, а вода может зажечь пламя? Да, если она просто катализатор!

    Смотрим видеоопыт «Реакция взаимодействия алюминия и йода», «Реакция взаимодействия алюминия и брома», записываем ухр, пользуясь подсказкой в учебнике.

    Но алюминий уникальный химический элемент.

    Докажем его уникальность, проведя ряд химических экспериментов.

    Лабораторный опыт (работа в паре):

    а) взаимодействие алюминия с соляной кислотой; б) взаимодействие алюминия с гидроксидом натрия.

    Краткий инструктаж по ТБ.

    Какие свойства алюминий проявляет, взаимодействуя и с кислотами и с щелочами?

    Запишем ухр, используя текст учебника.

    Работа с интерактивной схемой файла омс – химические свойства алюминия (приложение 4).

    Активность алюминия используется для восстановления металлов.

    Демонстрация видеоопыта «Алюминотермия».

    6) Изучение химических свойств оксида алюминия

    Используя текст параграфа, опишите основные химические свойства оксида алюминия – самостоятельная работа (1 минута).

    7) Изучение химических свойств гидроксида алюминия

    Используя текст параграфа, опишите основные химические свойства гидроксида алюминия – самостоятельная работа (1 минута).

    Ответьте на вопрос «Может ли от перемены мест реактивов измениться ход химической реакции?»

    8) Применение алюминия

    Физические и химические свойства алюминия обусловили его область применения.

    Электронный учебник, параграф учебника – составить таблицу (самостоятельно – 2 минуты).

    Алюминий и его соединения
    методическая разработка по химии (10 класс) по теме

    Методическая разработка открытого урока по химии в 10 классе

    Скачать:

    Вложение Размер
    Открытый урок по теме Алюминий и его соединения 79.5 КБ

    Предварительный просмотр:

    Речная средняя школа Адамовского района

    Учитель ОБЖ Зеленкова В.Д.

    АЛЮМИНИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

    План-конспект открытого урока в 10-м классе

    1. Актуализировать знания по теме, полученные на предыдущих уроках
    2. Показать практическую направленность темы
    3. Обеспечить условия для усвоения темы как в теоретическом так и в практическом плане
    4. Показать логическую связь между основными вопросами темы
    5. Провести промежуточный контроль по теме

    Главные вопросы урока:

    1. Электронное строение атома алюминия как ключ понимания образования различных видов химической связи
    2. Амфотерность, способность к комплексообразованию, аквакомплексы, гидроксокомплексы
    3. Оксиды и гидроксиды алюминия, их получение, физические и химические свойства, практическое значение
    4. Использование и переработка природного алюминийсодержащего сырья

    Планируемые результаты обучения:

    1. Знание основных понятий и терминов
    2. Закрепление навыков в умении правильно оформлять результаты химического эксперимента (записывать химические реакции, уравнивать их, определять признаки)
    3. Умение выполнять задания на понимание и применение полученных знаний

    Методы организации познавательной деятельности учащихся

    1. Прослушивание лекционного материала и краткая его запись
    2. Словарная работа над терминами
    3. Практическая работа с энциклопедическими источниками и учебными текстами
    4. Наблюдение химических опытов и оформление их результатов

    Учебно-методическое сопровождение урока:

    1. Набор обязательных таблиц к уроку (Периодическая система Д.И.Менделеева, ряд активности металлов, таблица электроотрицательности, таблица растворимости)
    2. Конспект урока
    3. Комплект учебников Л.С.Гузея, Р.П.Суровцевой «Химия, 10 класс»
    4. Набор химических реактивов и химической посуды для опытов (хлорид алюминия, гидроксид натрия, гидрокарбонат натрия, соляная кислота, метиловый оранжевый, вода)
    5. Раздаточный материал для учащихся:
    • Природные соединения алюминия
    • Историческая справка о применении алюминия и его соединений
    • Основные термины и понятия по теме
    1. Схема образования донорно-акцепторной связи в координационных соединениях алюминия
    2. Комплект контрольных тестов по теме

    Содержание раздаточного материала

    …Древний историк Плиний Старший рассказывает об интересном событии, которое произошло почти два тысячелетия назад. Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец. В дар императору он преподнес изготовленную им чашу из блестящего как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер поведал, что этот никому н неизвестный металл он сумел получить из глинистой земли. Должно быть чувство благодарности редко обременяло Тиберия, да и правителем он был недальновидным. Боясь, что новый металл с его прекрасными свойствами обесценит хранившиеся в казне золото и серебро, он отрубил изобретателю голову, а его мастерскую разрушил, чтобы никому не повадно было заниматься производством «опасного» металла.

    …Спустя полторы тысячи лет, в XVI веке, талантливый немецкий врач и естествоиспытатель Парацельс, исследуя различные вещества и минералы, установил, что в состав некоторой минеральной породы, которую издревле применяли при крашении тканей и называли «алюмен» (вяжущая) входит окись неизвестного металла, названная впоследствии глиноземом . В Древней Руси эту породу называли «квасцы».

    В 1754г. немецкий химик и металлург А.Маргграф с помощью щелочи выделил из раствора квасцов «квасцовую землю», впоследствии названную алюминой (это и был оксид алюминия), и указал на ее особые свойства.

    В 1782г. А.Лавуазье предположил, что алюмина или глинозем является оксидом неизвестного элемента. В 1789г. алюмина была отнесена к «группе простых тел, солеобразующих и землистых».

    После нескольких неудачных попыток, выделить таинственный элемент из глинозема с помощью гальванического тока удалось датскому ученому Эрстеду в 1825г., однако это осталось почти незамеченным. И только другу Эрстеда немецкому химику Вёлеру удалось разработать метод получения нового металла. На это ему потребовалось 18 лет.

    В 1855г. на Всемирной выставке в Париже было представлено «серебро из глины», которое произвело большую сенсацию. Металл был весьма дорогим, и только членам монарших семей было доступным щеголять в камзолах с алюминиевыми пуговицами и есть алюминиевыми ложками и вилками. Интересно, что даже в 1889 году алюминий оставался главным образом ювелирным металлом. Именно тогда Д.И.Менделеву за его выдающиеся заслуги в развитии химии был преподнесен Лондонским королевским обществом подарок – весы, сделанные из золота и алюминия.

    И только к концу XIX века работавший в России австрийский химик Байер создал и применил в заводских условиях оригинальную технологию получения глинозема, основного сырья для получения алюминия. Производство алюминия резко возросло, цены на него снизились в 1000 раз, и алюминий сразу приковал к себе внимание промышленного мира – электротехнической промышленности, машиностроения, автомобилестроения ….

    Природные соединения алюминия

    Алюминий – третий по распространенности химический элемент в земной коре после кислорода и кремния

    • Алюмосиликаты – обширная группа породообразующих минералов. Главным образом, это полевые шпаты и слюды , составляющие более половины массы земной коры. Ярким примером их практического применения являются ЦЕОЛИТЫ – природные адсорбенты , ионообменники и молекулярные сита.
    • Глинистые минералы (в том числе бокситы и каолины , содержащие до 25-90% оксида алюминия) – продукты распада многих горных пород. Глины также проявляют адсорбирующие качества, что используется, например в медицине (грязелечение), для выведения из организма человека патогенных веществ и улучшения энергообмена.
    • Кристаллические разновидности оксида алюминия – розовая шпинель , красный рубин , синий сапфир , относящиеся к классу драгоценных камней.
    • Кристаллические и аморфные модификации гидроксида алюминия, применяемые для производства металлического алюминия.
    • Криолит – AlF 3 . 3NaF – запасы на Земле очень ограничены

    Основные термины и понятия по теме

    • Химическая связь – ковалентная связь , то есть межатомное взаимодействие, сопровождающееся перестройкой валентных электронных оболочек атомов и коллективизацией (обобществлением) валентных электронов – переход атома в валентное состояние.
    • Число химических связей зависит, в первую очередь, от количества имеющихся в атоме неспаренных электронов и свободных электронных орбиталей. Н а внешней оболочке атома Al имеется 3 неспаренных электрона и 1 свободная орбиталь
    • Ковалентная связь представляет собой двухэлектронную связь между ядрами двух атомов. Различают:
    • неполярную ковалентную связь – между ядрами одинаковых атомов
    • полярную ковалентную связь – между ядрами различных атомов
    • сильно полярную (ионную) связь – между ядрами с абсолютно противоположными свойствами (металл – неметалл)
    • донорно-акцепторную связь (координационную), когда один атом (донор) предоставляет имеющуюся у него «готовую» пару электронов, а другой (акцептор) – свободную орбиталь
    • металлическую связь – основанную на обобществлении валентных электронов, принадлежащих не двум, а практичеки всем атомам в кристалле

    Атомы алюминия способны образовывать все перечисленные типы химических связей. Известны как относительно простые соединения алюминия так и комплексные.

    • Комплексное соединение – соединение построенное на основе координационных связей: в центре молекулы находится атом или ион металла, вокруг него расположены атомы или их группы (лиганды), связанные с центральным атомом координационными связями.
    • Аквакомплекс – координационное соединение, содержащее в качестве лигандов различное число молекул воды.
    • Гидроксокомплекс – координационное соединение, в которых лигандами являются гидроксогруппы ОН
    • Амфотерность – способность некоторых плохо растворимых оксидов и гидроксидов металлов проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы партнера по реакции.

    Строение атома алюминия, его валентные возможности

    +13 Al 1s 2 ) 2s 2 2p 6 ) 3s 1 3p 2 3d 0 )

    __ __ __ __ __ __ __ __ __ Al

    6 свободных орбиталей

    Наличие свободных орбиталей приводит к возможности образования ковалентных связей по донорно-акцепторному механизму, образованию полимерных молекул. Алюминий связан в них с атомами, имеющими на внешнем уровне неподеленную пару электронов (например, с О, N, S, P и т.д.)

    [Al 3+ (H 2 O) 6 ] 3+ катион гексаакваалюминия (к.ч. = 6)

    [Al 3+ (ОН) 6 ] 3- гексагидроксоалюминат – анион (к.ч. = 6)

    [Al 3+ (ОН) 4 ] – тетрагидроксоалюминат – анион (к.ч. = 4)

    Кристаллическая разновидность Аморфная разновидность

    Al 2 O 3 Al(AlO 3 )

    Ортогидроксид алюминия Метагидроксид алюминия

    Контрольный тест №1

    1. Химическая связь, основанная на обобществлении электронов, принадлежащих атомам с резко различающейся электроотрицательностью, называется: а) ковалентная неполярная б) ионная в) металлическая г) координационная
    2. В основе построения комплексного соединения могут находиться следующие виды связей: а) ковалентная полярная и ковалентная неполярная б) донорно-акцепторная и ковалентная неполярная в) донорно-акцепторная и ковалентная полярная г) донорно-акцепторная и металлическая
    3. Координационное число алюминия в криолите Na 3 Al F 6 равно: а) 1 б) 3 в) 6 г) этот вопрос не имеет смысла

    Ключ: 1. б) 2. в) 3. в)

    Контрольный тест №2

    1. Водный раствор алюмината натрия Na[Al(OH) 4 ] имеет среду: а) щелочную б) кислую в) очень кислую г) нейтральную
    2. Водный раствор сульфата алюминия Al 2 (SO 4 ) 3 имеет среду: а) щелочную б) сильно щелочную в) нейтральную г) кислую
    3. Из приведенных формул выберите формулу хлорида гексаакваалюминия : а) [Al (H 2 O) 6 ]Cl 3 б) AlCl 3 в) [Al ОН(H 2 O) 5 ]Cl 2 г) НАlO 2

    Ключ: 1. а) 2. г) 3. а)

    Организация работы на уроке

    1 этап – Организационный :

    Знакомство с темой и целями урока; знакомство с присутствующими на уроке; система оценки результатов.

    2 этап – Вводный – актуализация знаний, полученных на предыдущих уроках:

    Учащимся предлагается ознакомиться с раздаточным материалом (Исторической справкой и Природными соединениями алюминия), прослушать сообщение учителя и сделать краткий устный вывод. Пока учащиеся знакомятся с материалом, учитель на доске изображает электронную формулу атома алюминия и структурные формулы его оксида и гидрооксида.

    Учитель : Вам был предложен материал, с которым вы, конечно, уже знакомы. Нам необходимо сделать один краткий, но очень важный вывод: алюминий является 3-им по распространенности элементом земной коры, его соединения использовались с древнейших времен в самых различных областях, начиная со строительных материалов и заканчивая формацевтикой, но как металл он известен сравнительно недавно и его промышленная ценность возрастает с каждым годом.

    Сегодня нам предстоит познакомиться с его важнейшими соединениями, понять их химическое строение и на основе этого объяснить, как извлечь из них металл алюминий.

    3 этап –Словарная работа – мотивационно-ориентировочная деятельность учащихся.

    Учитель предлагает учащимся ознакомиться с основными терминами и понятиями, которые им встретятся в дальнейшей работе. Учащиеся получают распечатку. Термины предлагается не переписывать, так как они им уже знакомы, а просто вспомнить и осмыслить в применении к сегодняшней теме.

    Далее, на примере предложенной на доске схемы строения атома алюминия и его соединений повторяем опорные понятия урока и записываем формулы важнейших соединений: Al 2 O 3 , Al(OH) 3 – ортогидроксид алюминия, НАlO 2 – метагидроксид алюминия, тетрагидроксоалюминат-анион [Al(OH) 4 ] — , катион гексаакваалюминия [Al(H 2 O) 6 ] +3 . Обращаем внимание, что гидроксокомплексы ведут себя как основания, а аквакомплексы – как кислоты.

    Закрепление мотивационно-ориентировочного этапа проводим на основе контрольного теста №1.

    4 этап – Экспериментальный . Изучение физических и химических свойств оксида и гидроксида алюминия.

    Учащимся предлагается проанализировать опыты, продемонстрированные учителем

    Учитель: Как мы знаем, оксид алюминия – широко распространенное в природе вещество, следовательно можно сделать вывод о его специфических химических свойствах – инертность при обычных условиях. Действительно, оксид алюминия (обратите внимание на характер и прочность химических связей) огнеупорен, является абразивным материалом, нерастворим в воде, с кислотами, щелочами и солями реагирует либо при кипячении, либо при сплавлении.

    Al 2 O 3 + 2 KOH = 2 KAlO 2 + H2O

    Al 2 O 3 + K 2 CO 3 = 2 KAlO 2 + CO 2 – при этом получают метааллюминаты.

    Al 2 O 3 + 2 KOH + 3 H 2 O = 2 K[Al(OH) 4 ],

    Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O.

    Гидроксиды алюминия обладают амфотерными свойствами. Обе формы гидроксида алюминия: Al(OH) 3 – ортогидроксид алюминия и HAlO 2 – метагидроксид алюминия в воде малорастворимы.

    Al 2 O 3 не растворим в воде, и поэтому гидроксиды алюминия получают осаждением из растворимых солей алюминия действием щелочей или кислот:

    Проверим характер среды хлорида алюминия: она кислая, следовательно соль представлена аквакомплексом: [Al (H 2 O) 6 ]Cl 3

    AlCl3 + 3 NaOH = Al(OH) 3 + 3 NaCl.

    При дальнейшем прибавлении NaOH выпавший белый осадок растворяется, следовательно гидроксид ведет себя как кислота:

    Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ] – мы получили гидроксокомплекс. Если к этой комплексной соли алюминия добавлять кислоту, то процесс пойдет в обратном порядке:

    Na[Al(OH) 4 ] + HCl = Al(OH) 3 + NaCl +H2O.

    При дальнейшем прибавлении HCl выпавший белый осадок растворится:

    Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O – значит гидроксид ведет себя как основание.

    Ортогидроксид алюминия является очень слабой кислотой и его вытесняет из раствора его солей даже такая слабая кислота, как угольная:

    Na[Al(OH) 4 ] + H 2 CO 3 = Al(OH) 3 + NaHCO 3 + H 2 O.

    Дополнительное пропускание CO 2 через такой раствор с осадком не приводит к растворению

    гидроксида алюминия. Соли алюминия и слабых кислот в водных растворах полностью

    Al 2 (CO 3 ) 3 + 6 H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

    Этап 5 – Заключительный.

    Учащимся предлагается просмотреть записи в тетради и сделать вывод о характере оксида и гидроксида алюминия.

    • Оксид алюминия при обычных условиях является достаточно инертным веществом и широко распространен в природе
    • Оксид алюминия структурно можно представить в виде соли – алюмината алюминия, где наблюдаются различные типы ковалентной связи
    • Гидроксид алюминия структурно можно представить как в виде основания, так и в виде кислоты
    • Гидроксид алюминия получают из растворимых солей алюминия действием щелочей или кислот
    • Нейтральный гидроксид не растворяется в воде и выпадает в осадок
    • Гидроксид алюминия взаимодействует как с кислотами, так и с щелочами, образуя растворимые соли, следовательно проявляет амфотерные свойства
    • Соли алюминия представляют собой комплексные соединения, где алюминий выполняет роль комплексообразователя (акцептора, предоставляющего свободную орбиталь)

    Для проверки степени усвоения материала предлагается выполнить проверочный тест №2.

    Этап 6 – Подведение итогов.

    Учащимся предлагается поменяться результатами тестирования, учитель зачитывает правильные ответы, учащиеся выставляют друг другу оценки.

    Подведение общего итога урока.

    1. Программы для общеобразовательных учреждений, ХИМИЯ, 8 – 11 класс, Москва, Дрофа, 2001г.
    2. Р.П.Суровцева и др., ХИМИЯ, методическое пособие 10 – 11 класс, Москва, Дрофа, 2000г.
    3. Л.С.Гузей, Р.П.Суровцева, ХИМИЯ – учебники 9, 10 класс, Москва, Дрофа, 1998г.
    4. Энциклопедический словарь юного химика, Москва, Педагогика, 1990г.
    5. Школьная энциклопедия ХИМИЯ, Москва, Дрофа, 2000г.
    6. Э.Т.Оганесян, Важнейшие понятия и термины в химии, Москва, Высшая школа, 1993г.
    7. Э.Т.Оганесян, Руководство по химии поступающим в вузы, Москва, Высшая школа, 1991г.
    8. С.И.Венецкий,Ю Рассказы о металлах, Москва, Металлургия, 1975г.
    9. Е.К.Лазаренко, Курс минералогии, Москва, Высшая школа, 1971г.
    10. Н.Т. Усова , статья «Эти удивительные глины», журнал «Химия в школе», №3, 2003г.
    11. Газеты «Химия», 1995г. – №№ 16, 40, 46; 2000г. – №№ 20, 27 (Теория комплексных соединений, материалы по алюминию и его соединениям)
    12. CD-диски: 1. Школьный курс химии от издательства «Седьмой Волк – Мультимедиа», 1999г.

    2. Химия общая и неорганическая, лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, 2001г.

    3. ХИМИЯ, 1С:Репетитор, фирма «1С», Москва 2001г.

    Урок на тему: «Алюминий» 10 класс

    • Охарактеризовать строение атома алюминия, его физические и химические свойства.
    • Повторить и закрепить знания учащихся об амфотерности, на примере оксида и гидроксида алюминия.
    • Охарактеризовать природные соединения алюминия, а также области применения самого алюминия и его сплавов.

    Просмотр содержимого документа
    «Урок на тему: «Алюминий» 10 класс»

    Урок «Алюминий»

    Охарактеризовать строение атома алюминия, его физические и химические свойства.

    Повторить и закрепить знания учащихся об амфотерности, на примере оксида и гидроксида алюминия.

    Охарактеризовать природные соединения алюминия, а также области применения самого алюминия и его сплавов.

    Развивающие:

    Продолжить формирование умений учащихся характеризовать химические свойства веществ исходя из положения элемента в Периодической системе и строения его атома.

    Закрепить знания, умения и навыки учащихся по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций.

    Воспитывающие:

    Развить у учащихся навыков логического мышления, умений делать выводы, обобщать и сравнивать.

    Оборудование:

    Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева,

    компьютер, проектор, экран, коллекция «Алюминий и его соединения»

    Образцы алюминия (полоски, куски алюминиевой проволоки, алюминиевая фольга); хлорид алюминия, гидроксид натрия, соляная кислота.

    Подготовка к уроку:

    Класс разбивается на группы, которые получают задание подготовить дополнительный материал по темам

    Нахождение алюминия в природе (не упоминая корунд)

    Корунд и его разновидности

    Применение алюминия в строительстве

    Применение алюминия на транспорте

    Применение алюминия в электрике и машиностроении

    Применение алюминия в фармацевтике

    Использование алюминия в упаковке и др. целях

    Тип урока: изучение нового учебного материала.

    Вид урока: смешанный

    Организационный момент.

    Вводная часть:

    Учащимся предлагается ответить на вопросы учителя.

    Какой металл самый распространенный в земной коре среди металлических элементов?

    Какой металл является третьим по распространенности в земной коре среди всех элементов.

    Этот металл когда-то был дороже золота, однажды Наполеон III, император Франции дал банкет, где самые почетные гости получили посуду из этого металла, а остальные гости должны были есть из обычной золотой. Это было очень обидно. О каком металле идет речь?

    Какой металл около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский, назвал металлом социализма. И прочил ему великое будущее.

    Да, действительно, это алюминий. Тема нашего сегодняшнего урока «Алюминий и его соединения»

    Основная часть урока.

    Вместе с учениками охарактеризовать положение элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева. Обратить внимание на то, какой физический смысл имеет порядковый номер элемента, номер периода, в котором находится этот элемент, номер группы.

    Ребята рассказывают о нахождении алюминия в природе, в составе каких минералов он встречается (корунд только упоминается, рассказ о нем будет дальше)

    Охарактеризовать строение атома алюминия (ученик на доске строит схему строения атома, электронную формулу, распределение электронов по ячейкам). Ученики делают вывод о том, что основной степенью окисления алюминия является степень окисления +3.

    Учащиеся рассматривают образцы алюминия на столе и характеризуют физические свойства алюминия (Слайд № ). Записать физические свойства в тетрадь.

    Итак, алюминий металл, значит для него характерны такие химические свойства, как взаимодействие с неметаллами. Учащимся предлагается написать реакции взаимодействия алюминия с кислородом, хлором, серой и азотом. ( К доске выходят четыре человека записывают реакции и составляют схемы электронного баланса).

    Взаимодействие алюминия со сложными веществами. Ребятам предлагается посмотреть на положение алюминия в электрохимическом ряду напряжений металлов и предположить, как алюминий будет взаимодействовать с водой. Одновременно учитель напоминает, что из алюминия изготовляют посуду: кастрюли, вилки, ложки. Ребята делают вывод о том, что в обычном состоянии алюминий покрыт оксидной пленкой, что препятствует его взаимодействию с водой. Если же оксидную пленку снять, то реакция происходит так же, как у наиболее активных металлов, то есть с выделением водорода.

    Учитель показывает видео опыта взаимодействия алюминия с водой (можно скачать на сайте «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов»)

    Далее рассматривается взаимодействие алюминия с оксидами металлов (алюмотермия), растворами кислот и растворами щелочей. Ученики разбирают соответствующие реакции на доске. Проверка происходит с использованием презентации (Слайд №)

    Группа учащихся, которая собирала материал о корунде, рассказывает, о том, что встречающийся в природе оксид алюминия может образовывать много аллотропных модификаций, одной из которых является корунд. Рассказ сопровождается демонстрацией слайдов ( Слайд № )

    Учитель предлагает ребятам рассмотреть химические свойства оксида алюминия. Ребята вспоминают, что такое амфотерность, какие реакции характеризуют амфотерные свойства. Соответствующие реакции записываются на доске и в тетрадях учащихся.

    Гидроксид алюминия также является амфотерным соединением. Ребятам предлагается, используя предложенные реактивы, получить гидроксид алюминия и подтвердить его амфотерные свойства. После обсуждения, ребята выполняют соответствующие опыты и записывают уравнения реакций в тетрадь (если времени до конца урока остается немного, то записать уравнения ребятам может быть предложено в качестве домашнего задания)

    Выступают ребята с рассказом об областях применения алюминия и его соединений. Рассказ сопровождается слайдами презентации (Слайд №)

    Учебник «Химия – 9» , Н.Е.Кузнецова

    Написать уравнения реакций для перехода:

    Al2O3 (реакция, подтверждающая основные

    свойства оксида)

    A l → AlBr3 → Al(OH)3 → Al(NO3)3

    Конспект урока “Алюминий”

    Содержимое разработки

    Конспект урока в 9 классе по теме «Алюминий и его свойства»

    Образовательные:

    актуализация знаний учащихся о строении атома, физических смыслах порядкового номера, номера группы, номера периода на примере алюминия.

    Формирование у учащихся знаний о том, что в свободном состоянии алюминию присущи особые, характерные физические и химические свойства.

    Развивающие:

    Возбуждение интереса к изучению науки путём предоставления кратких исторических и научных сообщений.

    Продолжение формирования исследовательских навыков учащихся при выполнении лабораторной работы.

    Расширение понятия амфотерности раскрытием электронного строения алюминия, химических свойств его соединений.

    Воспитательные:

    Воспитание бережного отношения к окружающей среде, предоставляя сведения о использовании алюминия.

    Формирование умения работать коллективом, выполняя лабораторную работу.

    Знакомство учащихся с научной этикой, честностью и порядочностью естествоиспытателей прошлого, предоставляя сведения о борьбе за право быть первооткрывателем алюминия.

    Тип урока: изучение нового материала.

    Вид урока: информационно – лабораторный.

    Оборудование: алюминиевая проволока с кнопками на пластилине, штатив с пробирками.

    Реактивы: алюминий, разбавленные и концентрированные кислоты: серная, соляная, азотная, раствор гидроксида натрия, порошок алюминия, вода, кристаллический йод.

    1. История открытия алюминия.

    2. Положение алюминия в периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Строение атома и возможная степень окисления.

    3. Распространение алюминия в природе.

    4. Физические свойства.

    5. Химические свойства (лабораторная работа).

    6. Применение алюминия.

    Написание темы урока в тетради «Алюминий и его свойства»

    Актуализация опорных знаний.

    Что знаю об алюминии.

    Что знаю об алюминии из повседневной жизни

    Что узнал об алюминии на уроке

    Мотивация к изучению нового материала.

    В конце 19 – начале 20 веков алюминий ценился выше золота.

    Алюминий в виде соединений был известен ещё в глубокой древности. По свидетельству античных историков и писателей, квасцы (от латинского – «алюмен») добывали во многих местах и применяли в качестве протравы при крашении. Один из римских полководцев во время войны с персами велел обмазывать боевые башни квасцами, что делало деревянные башни огнестойкими, поэтому все попытки персов сжечь их были безуспешными.

    В своё время Н.Г.Чернышевский назвал алюминий «металлом социализма», т.к. почти в течение четверти века оставался музейной редкостью. Впервые он был использован для изготовления нескольких декоративных лат для личной охраны Наполеона l l l и игрушек для его наследника.

    История открытия алюминия.

    В 1754 году была найдена основа квасцов – глинозём. Антуан Лавуазье, итальянский учёный первым заподозрил в ней наличие окисла металла, но выделить известными тгда способами в чистом виде не смог. И только в 1825 году Карл Эрстед, учёный Дании получил впервые алюминий в чистом виде, используя для этого калий в виде амальгамы. Спустя два года немецкий учёный Фридрих Вёлер получил алюминий в порошкообразном виде. А вот задача превратить его в слиток оказалась очень сложной. 18 лет упорного труда позволили учёному приготовить алюминий в виде гранул размером всего лишь со спичечную головку. Новый металл оказался очень красивым, похожим на серебро, но значительно более лёгким.

    Положение алюминия в периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Строение атома и возможная степень окисления.

    Урок на тему «Алюминий: химический элемент и простое вещество»

    Модульный урок в 9 классе по теме « Алюминий : химический

    элемент и простое вещество»

    Продолжить формирование системы знаний о строении и свойствах металлов.

    Расширить знания учащихся об алюминии, как элементе и веществе.

    Способствовать закреплению понимания взаимосвязи строения, свойств и применения веществ.

    ЗАДАЧИ УРОКА:

    Рассмотреть строение атома алюминия.

    Изучить нахождение алюминия в природе, способы получения и открытие этого элемента, физические и химические свойства, а также применение.

    Научить учащихся самостоятельно проводить химический эксперимент с использованием инструкций и соблюдать правила техники безопасности при работе в кабинете химии.

    Способствовать развитию интеллектуальных умений ( сравнение, анализ, аналогия, установление причинно-следственных связей), навыков само- и взаимоконтроля

    Формировать потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям.

    Воспитать культуру общения через работу в парах «ученик – ученик»

    Воспитать у учащихся наблюдательность, внимание, пытливость, инициативу и культуру эксперимента.

    ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИЧСЯ:

    индивидуальная, работа в парах.

    МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ ОБУЧЕНИЯ:

    поисковый, частично-исследовательский, ученический химический эксперимент, обсуждение вопросов в парах, самостоятельная работа с текстом учебника и дополнительным материалом, само- и взаимоконтроль.

    ОБОРУДОВАНИЕ УРОКА:

    Информационные карты (модули) для учащихся; алюминиевая фольга, алюминиевая проволока , спиртовка, спички, держатель, растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, пробирки, гранулы алюминия; научно-познавательный текст по теме урока, ПСХЭ, ряд напряжений металлов.

    ИНФОРМАЦИОННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

    Входной контроль (5 мин)

    Цель: определить исходный уровень знаний.

    Выберите правильный ответ.

    1. Самым распространенным в земной коре металлом является

    Самым активным металлом среди перечисленных является

    3. Амфoтерные соединения образует

    В самородном состоянии встречается в природе

    В ряду Na – Мg – Аl – Si

    а) увеличивается число энергетических уровней в атомах

    б) усиливаются металлические свойства элементов

    в) уменьшается высшая степень окисления элементов

    г) ослабевают металлические свойства элементов

    Сплав на основе алюминия называется

    Выполнив задания входного контроля, сверьте свои результаты с эталоном. При наличии 5-6 правильных ответов можно приступать к изучению нового материала, при меньшем количестве правильных ответов повторите общую характеристику металлов.

    Работа с новым материалом (25-30 мин)

    Ознакомьтесь с целями данного модуля.

    Цели: знать положение алюминия в периодической системе химических элементов и строение его атома; уметь объяснять физические и химические свойства алюминия на основе его строения; уметь записывать уравнения реакций, доказывающие химические свойства алюминия.

    Цель: дать характеристику химического элемента алюминия по положению в периодической системе.

    Руководство к усвоению материала.

    Дайте характеристику алюминия по положению в ПСХЭ. Сделайте записи в тетради.

    Период ( малый, большой)

    Группа (подгруппа: главная или побочная)

    Строение атома (заряд ядра, число протонов, нейтронов, электронная формула)

    Обсудите полученные результаты в паре и ответьте на вопросы:

    – Сколько электронов находится на внешнем уровне атома алюминия?

    – Алюминий будет отдавать или принимать электроны?

    – Какую степень окисления будет приобретать при этом ион алюминия?

    – Сделайте вывод: К какому классу соединений относится алюминий (металл или неметалл)

    -Сравните активность химического элемента алюминия с элементами I и II групп этого же периода.

    Если у вас возникли трудности, обратитесь к учебнику (125-126) или учителю.

    УЭ-2 Цель: изучить физические свойства алюминия, выявить закономерности между свойствами и областями применения данного металла.

    Руководство к усвоению материала.

    Работайте в паре.

    Возьмите алюминиевую проволоку и фольгу , рассмотрите их .На основании наблюдений и вашего жизненного опыта охарактеризуйте физические свойства алюминия и запишите их. При необходимости воспользуйтесь текстом учебника (с. 126)

    Плотность ( легкий или тяжелый)

    Плавкость (легко- или тугоплавкий)

    Электро- и теплопроводность

    Выявите закономерности между свойствами и областями применения алюминия. Результаты работы оформите в виде таблицы (с.128)

    Хороший проводник электрического тока

    Цель: изучить химические свойства алюминия.

    Руководство к усвоению материала.

    Внимательно прочитайте материал «Химические свойства алюминия»(с.127)

    Выполните лабораторную работу, используя инструкцию. Работайте в паре.

    Взаимодействие алюминия со сложными веществами.

    Цель: изучить отношение алюминия к кислотам и щелочам.

    Правила безопасности. Соблюдай осторожность при работе с кислотами и щелочами! В случае попадания на кожу – промой водой! При нагревании, прогрей сначала всю пробирку, направляя отверстие в сторону от себя и соседа. Спиртовку поджигайте только при помощи спичек.

    Опыт 1. Взаимодействие алюминия с раствором кислоты

    В пробирку поместите1 гранулу алюминия и прилейте 3-4 мл раствора соляной кислоты. Пробирку слегка прогрейте.

    Объясните наблюдаемое. Составьте уравнение химической реакции.

    Опыт 2. Взаимодействие алюминия с раствором щелочи

    В пробирку поместите 1 гранулу алюминия и прилейте 3-4 мл раствора гидроксида натрия. Пробирку слегка прогрейте

    Объясните наблюдаемое. Составьте уравнение химической реакции.

    Обсудите полученные результаты в паре и ответьте на вопросы:

    – Какова химическая активность алюминия?

    – Чем является алюминий в химических реакциях?

    – Почему в обычных условиях алюминий проявляет пассивность?

    – Какие химические свойства указывают на то, что он является переходным элементом?

    – На каком химическом свойстве основано применение алюминия в металлургии?

    – Почему в алюминиевой посуде не рекомендуется варить кислые щи и борщи?

    4. Работая индивидуально, выполните в рабочей тетради задание, выбрав свой уровень сложности. Вы можете переходить от одного уровня сложности к другому, если задание покажется вам простым или сложным.

    У р о в е н ь А

    Закончите уравнения химических реакций.

    I – вариант II – вариант

    Al + H2O —– Al + O2 —–

    Al + Cl2 ———- Al + H2SO4 —–

    У р о в е н ь В

    Напишите уравнения реакций в соответствии со схемой

    Al —– Al2O3 —– Al( NO3))3 ( вариант – I )

    Al —– AlCl3 ——- Al( NO3))3 ( вариант – II )

    У р о в е н ь С

    Определите неизвестное вещество и напишите уравнения реакций в соответствии со схемой

    Al —– …….. —— Al(OH)3 ( вариант – I )

    Al —– ……… ——- AlCl3 ( вариант – II )

    После выполнения задания обменяйтесь тетрадями с одноклассником, выполнявшим задание вашего уровня для взаимной проверки . Обсудите результаты и верните друг другу тетради.

    Цель : Познакомиться со способами получения алюминия.

    Руководство к усвоению материала.

    Прочитайте материал по учебнику (с 126) и материал дополнительного источника. Работайте индивидуально при необходимости делайте записи в тетради.

    Прочитайте цели изучения данного модуля, перечисленные в УЭ- 0. Сделайте вывод о том, какую часть работы вы выполнили, что запомнили, усвоили.

    Если вы считаете, что усвоили большую часть материала, попросите у учителя тест итогового контроля.

    Выходной контроль ( 5-10 мин)

    Цель: Проверить умения и навыки применения основных понятий темы

    Выберите правильный ответ

    Какова электронная конфигурация атома алюминия:

    а ) 1S 2 2S 2 2P 3 в) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1

    б ) 1S 2 2S 2 2P 1 г ) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 3

    2. Выберите физические свойства, характерные для алюминия:

    а) лёгкий, электропроводный, серебристо-белый.

    б) тяжёлый, тугоплавкий, электропроводный,

    в) легкоплавкий, твёрдый, полупроводник.

    Г) пластичный, токсичный, теплопроводный

    3. С каким из перечисленных веществ не реагирует алюминий:

    4. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия:

    РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

    А Al + Cl2 ———- 1 Na[ Al(OH)6] + H2

    Б Al + H2O —– 2 AlCl3 + H2

    В Al + Na OH+ H2O —– 3 Al(OH)3 + H2

    Г Al + Fe3O4 ——– 4 NaAlO2 + H2

    5 Кто получил алюминий нагреванием хлорида алюминия со щелочным металлом без доступа воздуха:

    а) Пристли в) Вёллер

    б) Менделеев г) Пауле

    6. Промышленный способ получения алюминия:

    а) восстановление углерода

    7. Дополните фразы

    а) Алюминиевая посуда не разрушается в кипящей воде и не подвергается атмосферной коррозии, потому что _____________________________

    б) Применение сплавов алюминия в самолетостроении основано на таких свойствах алюминия, как _____________________

    в) Высокая электропроводность и легкость алюминия используется для изготовления_____

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: